Umweltfreundlichere Polymere
Weniger natürliche Ressourcen kombiniert mit zunehmender Sorge über Produktwiederverwertbarkeit und Umweltbelastungen haben die Entwicklung von biobasierten oder biologisch abbaubaren Alternativen auf Biopolymerbasis angespornt. Obwohl die Wachstumsrate für Biopolymere in der EU etwa 20% pro Jahr beträgt, beschränken schlechte mechanische und thermische Eigenschaften oder hohe Kosten ihre gewerbliche Anwendbarkeit. EU-finanzierte Wissenschaftler untersuchten zwei verschiedene Wege, um die Eigenschaften für Anwendungen in der Lebensmittelverpackung und Landwirtschaft zu verbessern. Die erfolgte im Rahmen des Projekts "Novel nano-reinforced biodegradable composites: design and characterization" (NANOBIOCOMP). Sie setzten ein biobasiertes, biologisch abbaubares Polymer (Hydroxybutyrat-co-Hydroxyvalerat oder PHBV) und ein biologisch abbaubares auf Erdölbasis (butylenadipat-co-Polyethylenterephthalat oder PBAT) ein. Das Team untersuchte welche Wirkungen sie haben, wenn diese mit verschiedenen Arten und Prozentsätze von natürlichem Ton modifiziert und in verschiedenen Verhältnissen vermischt wurden. Die Verstärkung der Biopolymere mit drei Prozent organisch modifiziertem Ton (eins, drei und fünf wurden getestet) führten zum besten Eigenschaftsprofil. Thermische Stabilität, Kristallisationsverhalten und dynamisches mechanisches Verhalten wurden ausgewertet. Biopolymer-Verbundwerkstoffe bestehend aus 50% PBAT / 50% PHBV demonstrierten überlegene thermische und mechanische Eigenschaften. Die Forscher produzierten Biopolymer-Verbundwerkstoffe mit halb PBAT, halb PHBV und verstärkten sie mit drei Prozent organisch modifiziertem Ton. Ein antimikrobielles Mittel (Propolis) wurde als Füllstoff verwendet wird und mit einem kommerziellen Referenzmittel verglichen. Die Materialien wurden auf ihre Stabilität bei variierender Temperatur, Feuchtigkeit, mikrobiellen und Witterungsbedingungen charakterisiert. Die Daten von NANOBIOCOMP könnten die Hersteller in der Entwicklung und Anwendung neuartiger Biopolymere für nachhaltigere Verpackungs- oder landwirtschaftlichen Folien leiten. Wissensbasierte Entwicklung sollte die Eigenschaften der Biopolymere deutlich verbessern, um die kommerzielle Aufnahme und somit ihre globalen Auswirkungen zu stärken.
Schlüsselbegriffe
Polymere, Biopolymere, biologische Basis, biologisch abbaubar, mechanisch, thermisch, PHBV, PBAT, Ton, Verbund